请教大电流功率管的问题 点击：8578 | 回复：170
发表于：2007-08-25 10:56:00
23楼
TO 标准触点及其它牛人:
请助. 做出来的控制器, 空载试验, 小电流突然换向都没有问题. 就是堵转大电流试验时, 发热非常明显. 电流在40A多点时, 工作不到二分钟, 散热器就将近70度左右了. 按正常发热量计算的话: I*I*R=40*40*0.0065=10.4 W, 我那么大块头的散热器不可能温升那么快.
1. 个人觉得是MOS自身的续流能力差, 续流通过MOS管发热大.
针对这个想法, 我需要加肖特基二极管. 但那么大功率的肖特基二极管不知道哪里可以搞到. 请达人指条明路.
2. 感觉目前用的MOS管的0.0065欧的通态内阻还是大了, 但要求耐压75V以上, 电流140A上, 通态电阻0.005以下的MOS确实少, 即使有型号, 买到的可能性也很低. 请达人指条明路.
3. 关于电流载波频率的问题. 目前设计的PWM载波频率为22K左右. 以前做小电流进步驱动时一直用这个频率. 不知道, 做大电流直流伺服时, 这个频率合不合适, 请牛人指点.
请助. 做出来的控制器, 空载试验, 小电流突然换向都没有问题. 就是堵转大电流试验时, 发热非常明显. 电流在40A多点时, 工作不到二分钟, 散热器就将近70度左右了. 按正常发热量计算的话: I*I*R=40*40*0.0065=10.4 W, 我那么大块头的散热器不可能温升那么快.
1. 个人觉得是MOS自身的续流能力差, 续流通过MOS管发热大.
针对这个想法, 我需要加肖特基二极管. 但那么大功率的肖特基二极管不知道哪里可以搞到. 请达人指条明路.
2. 感觉目前用的MOS管的0.0065欧的通态内阻还是大了, 但要求耐压75V以上, 电流140A上, 通态电阻0.005以下的MOS确实少, 即使有型号, 买到的可能性也很低. 请达人指条明路.
3. 关于电流载波频率的问题. 目前设计的PWM载波频率为22K左右. 以前做小电流进步驱动时一直用这个频率. 不知道, 做大电流直流伺服时, 这个频率合不合适, 请牛人指点.
发表于：2007-08-25 20:36:00
27楼
嗯,就是我. 我一用这个名字LG就知道是我了.
还有两个麻烦, 现在:
4. 要找一款180A以上的电流传感器, 比如ACS754-200. 但上网找了好多家, 硬是没有现货. 郁闷.
5. 现在用的PWM输出, 用自己做的监控看出, 它在占空比低时输出极不稳定, 比如2%占空比就比1%的实际输出低, 或4%的占空比又比3%的实际输出低等. 找了些资料看, 说是要做成带缓冲的PWM输出, NND, 我手头又没有相关资料, 真是晕死.
哎, 一个人的项目, 真是痛苦, 一个孔, 一个螺钉, 一根导线, 都得自己找,自已钻, 有时为了功一个M4的螺纹, 就得费到我一个上午. 上头又根本不关心, 公司里又硬是要啥没啥, 买个蓄电池, 上批下批, 上等下等得搞一个多星期的. 50%的时间办公室里就我一人, 想找个鬼聊聊天都没. 有时, 真的觉得, 快疯掉了!
还有两个麻烦, 现在:
4. 要找一款180A以上的电流传感器, 比如ACS754-200. 但上网找了好多家, 硬是没有现货. 郁闷.
5. 现在用的PWM输出, 用自己做的监控看出, 它在占空比低时输出极不稳定, 比如2%占空比就比1%的实际输出低, 或4%的占空比又比3%的实际输出低等. 找了些资料看, 说是要做成带缓冲的PWM输出, NND, 我手头又没有相关资料, 真是晕死.
哎, 一个人的项目, 真是痛苦, 一个孔, 一个螺钉, 一根导线, 都得自己找,自已钻, 有时为了功一个M4的螺纹, 就得费到我一个上午. 上头又根本不关心, 公司里又硬是要啥没啥, 买个蓄电池, 上批下批, 上等下等得搞一个多星期的. 50%的时间办公室里就我一人, 想找个鬼聊聊天都没. 有时, 真的觉得, 快疯掉了!
发表于：2007-08-28 10:26:00
35楼
如果最高工作频率只有22千赫，建议使用IGBT替代MOS场效应管，因为在这个频率前者比后者的通态压降小很多，而且IGBT单管目前市场上可以买到最高耐压2000伏，最大电流600安的管子，像1MBH系列1000伏90安的塑封单管，我们这里40元可以买到新的。我在一本书上看到一个关于几种大功率开关元件在不同频率下试验检测的通态损耗曲线：在10-20千赫三极管最小，20-50千赫IGBT最小，50以上才是场效应管。在开关电源这种需要尽量减小体积的使用场合，由于频率越高，变压器就可以做的越小，所以在小功率的开关电源一般使用场效应管，正常工作频率在100千赫左右。在以前的变频器中，由于电子元器件的技术不成熟，PWM方式的早期使用三极管（具体名称忘了，不过确实是一种改进的三极管），由于工作在20千赫以内，在人耳听觉范围以内，噪音较大，随着技术的成熟逐渐被IGBT取代。IGBT一般取25千赫的工作频率，这种元件既有三极管的较低通态压降的优点，又有场效应管的电压驱动方式的优点，而且也适合多管并联使用，就是内部寄生电容大于场效应管，驱动要复杂一点。
发表于：2007-08-28 10:55:00
36楼
楼主真搞笑，要用2个名字，害我要分开回答问题，呵呵~~~仔细看了一遍贴字，才知道是一个人一个问题，这样回答就简单多了，8月初的问题不知道为什么我一直没看到，现在说是不是晚点了？一般的实际驱动中都使用隔离脉冲变压器来直接驱动场效应管，这样无论是全桥还是半桥都不会因为上下桥臂的电位差而造成影响。驱动器（直接驱动管子的和驱动脉冲变压器的用一种，其实驱动器本身就是一个功率元器件，不过需要输出端在0状态接地，1状态接通电源）有专用的，你可以去网上查（TC4427,TPS2812都是，还有很多)。不过就是贵了点，差不多要10元一只（两路驱动）。25千赫以内使用三极管作驱动也行，我是使用一只NPN（8050）一只PNP（8550）来实现的，频率再高这两只管子就发热厉害了，一般过了25千赫我都是直接使用专用驱动器，上半桥我使用驱动器驱动隔离脉冲变压器，变压器次级驱动场效应管，下半桥直接驱动或隔离变压器驱动都可以，不过用变压器驱动要在次级设计一些专用驱动电路。场效应管最好驱动电压在15-12伏之间，IGBT一般取15伏驱动，然后设计一个2-4伏的负电压以利于及时关断。
发表于：2007-08-28 11:02:00
38楼
工作频率倒不是定死的, 可以随便改. 22K是我自认为比较合适的频率. 这里有两点考虑:1.是20K是人耳听觉范围极限, 取22K是为了降低噪声. 2. 我一直认为, 载波频率越高, 开关损耗就载大, 就取了一个稍稍大于20K的频率.
不过, 我昨天粗粗做了下不同频率下的温度试验, 频率升高, MOS的开关损耗有所下降, 真是搞不懂. 可能是实验条件太粗糙了.
你能不能再翻翻你那本书, 看看管子的开关损耗(通态损耗)随频率的变化关系???? 我开始怀疑22K选择得是否合适了. [color=#FF0000]触点兄及其他前辈觉得我要继续用MOS管的话, 选多少的频率合适? [/color] 至于IGBT, 我也有考虑过, 当时在深圳电子市场找管子时, 发现, 一款150A或以上的IGBT, 好像最少也要三四百. 而且, IGBT的耐压都比较高, 而我根本不需要那么高的耐压, 100V对我足矣. 想来想去, 还是MOS管合适点, 本身对MOS了解也比较多.
至于多管并联, 我现在正在考虑这事. 我找到一款170A, 耐压75V, 通态电阻4.5毫欧的MOS管(但还没买到货), 价格好像只有3块多(块头只有我目前用的FB180SA10的8分之一), 我打算并4个, 来代替现在的一个, 无论成本及通态损耗, 都应该是直线下降的. 但不是很确定这种方法的可行性. [color=#FF0000]触点兄及其他前辈能否介绍下多管并联该注意哪些问题? [/color] "内部寄生电容大于场效应管，驱动要复杂一点", MOS实在不可行的话, 也只能上IGBT了, 最近做驱动多少也有点心得, 应该可以弄得下来的.
不过, 我昨天粗粗做了下不同频率下的温度试验, 频率升高, MOS的开关损耗有所下降, 真是搞不懂. 可能是实验条件太粗糙了.
你能不能再翻翻你那本书, 看看管子的开关损耗(通态损耗)随频率的变化关系???? 我开始怀疑22K选择得是否合适了. [color=#FF0000]触点兄及其他前辈觉得我要继续用MOS管的话, 选多少的频率合适? [/color] 至于IGBT, 我也有考虑过, 当时在深圳电子市场找管子时, 发现, 一款150A或以上的IGBT, 好像最少也要三四百. 而且, IGBT的耐压都比较高, 而我根本不需要那么高的耐压, 100V对我足矣. 想来想去, 还是MOS管合适点, 本身对MOS了解也比较多.
至于多管并联, 我现在正在考虑这事. 我找到一款170A, 耐压75V, 通态电阻4.5毫欧的MOS管(但还没买到货), 价格好像只有3块多(块头只有我目前用的FB180SA10的8分之一), 我打算并4个, 来代替现在的一个, 无论成本及通态损耗, 都应该是直线下降的. 但不是很确定这种方法的可行性. [color=#FF0000]触点兄及其他前辈能否介绍下多管并联该注意哪些问题? [/color] "内部寄生电容大于场效应管，驱动要复杂一点", MOS实在不可行的话, 也只能上IGBT了, 最近做驱动多少也有点心得, 应该可以弄得下来的.
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